Źródło: Extremo Technologies
Międzynarodowa Stacja Kosmiczna zbada mikroalgi, które naturalnie zamieszkują środowiska wokół wulkanów i gejzerów. Naukowcy zbadają wpływ mikrograwitacji na te mikroorganizmy, które mogą być wykorzystane w przyszłych misjach kosmicznych do wytwarzania tlenu, żywności lub nowych substancji.
Projekt „Space Volcanic Algae” jest jednym z 13 eksperymentów w ramach polskiej inicjatywy naukowo-technicznej IGNIS na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS). Badania te poprowadzi dr Sławosz Uznański-Wiśniewski, polski astronauta związany z Europejską Agencją Kosmiczną (ESA). Misja AX-4 ma się rozpocząć „nie wcześniej niż w maju”.
Niektóre gatunki alg są ekstremofilami, co oznacza, że mogą wytrzymać trudne warunki, takie jak ekstremalne ciśnienie, wahania temperatury, promieniowanie lub podwyższone stężenia określonych substancji. W eksperymencie „Space Volcanic Algae” naukowcy ocenią, w jaki sposób mikroalgi dostosowują się do warunków panujących w kosmosie. Badania te są kluczowe, ponieważ takie mikroorganizmy mogą zostać w przyszłości wykorzystane do zwiększenia poziomu tlenu, przyspieszenia produkcji żywności na statkach kosmicznych i stacjach kosmicznych lub ułatwienia przetwarzania odpadów.
Nadzór nad eksperymentem sprawuje Ewa Borowska, dyrektor ds. technologii i badaczka w Extremo Technologies.
Według jej oświadczenia dla PAP, badanie zostanie podzielone na dwie fazy: „Na początku ocenimy produkcję tlenu i tempo fotosyntezy w mikroalgach, wykorzystując innowacyjny czujnik tlenu opracowany we współpracy z inżynierami z Uniwersytetu w Tartu (Estonia). Druga faza skupi się na badaniu genetycznych i morfologicznych zmian w komórkach glonów pod wpływem mikrograwitacji”.
Mikroalgi analogiczne do tych występujących w regionach wulkanicznych i gejzerach na Islandii lub w Parku Narodowym Yellowstone (USA) zostaną przetestowane na orbicie. Szczególnie w Yellowstone można zaobserwować zróżnicowany wzrost mikroorganizmów — w tym glonów, bakterii i grzybów — w gorących źródłach, tworzących jaskrawo kolorowe maty mikrobiologiczne.
„Do naszego eksperymentu wybraliśmy dwa gatunki wulkanicznych ekstremofilnych mikroalg. Rozwijają się w środowiskach bogatych w metale ciężkie, dwutlenek węgla i siarkowodór. Ich aktywność metaboliczna umożliwia szybką absorpcję dwutlenku węgla i produkcję tlenu” – stwierdził kierownik projektu.
Naukowcy chcą ustalić nie tylko ilość tlenu produkowanego przez mikroalgi na orbicie, ale także inne substancje powstające w procesach metabolicznych w warunkach mikrograwitacji.
„Już ustalono, że różne bakterie lub komórki, takie jak komórki nowotworowe, szybko się rozmnażają w warunkach mikrograwitacji, co skutkuje większą produkcją metabolitów, które są produktami ubocznymi procesów chemicznych zachodzących w organizmach. Mikroalgi szybko dostosowują się do nowych środowisk, więc dwutygodniowy eksperyment pozwoli nam zaobserwować zmiany w ich zachowaniu. Przewidujemy, że te procesy metaboliczne mogą dać związki potencjalnie cenne w farmakologii, medycynie lub ochronie środowiska” – wyjaśnił badacz.
W ramach eksperymentu zespół Ewy Borowskiej zajmie się również oceną konkretnego związku produkowanego przez mikroorganizmy, aby określić jego potencjał w zakresie ochrony mikroalg przed skutkami mikrograwitacji i promieniowania kosmicznego, np. poprzez ochronę błony komórkowej.
Glony zostaną umieszczone w całkowicie zautomatyzowanym aluminiowym pojemniku zwanym „kostką”, który zostanie podłączony do źródła zasilania na pokładzie ISS, w module Columbus Europejskiego Laboratorium Kosmicznego.
„ICE Cubes Facility (International Commercial Experiment Cubes) z ICE Cubes Service działa tam, wykonując eksperyment +Space Volcanic Algae+ na ISS. Po podłączeniu do zasilania oprogramowanie zainicjuje czujnik tlenu i światła LED, które oświetlą mikroalgi. Nasze zautomatyzowane mini-laboratorium zostało zaprojektowane i zbudowane od podstaw przez nasz zespół” – wyjaśnia Ewa Borowska.
Wspomniała również, że algi będą hodowane na ISS nie w wodzie, lecz w specjalistycznym żelu opracowanym przez zespół Extremo Technologies.
Pojemnik z mikroalgami ma zostać przywieziony na Ziemię wraz z załogą misji. Następnie naukowcy porównają wyniki misji z eksperymentem na Ziemi przeprowadzonym w tym samym sześcianie.
Anna Bugajska (PAP)
Nauka w Polsce
abu/ bar/ amac/
